【手続補正書】
【提出日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】  光スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】  光ファイバーの経路を変更する切替手段と、
前記切替手段を駆動する磁気回路と、
前記切替手段と前記磁気回路とを内部に収納する筐体とを備え、
光ファイバー先端の被覆の除去された部分が前記切替手段から筐体に開けられた光ファイバー導出部を通って筐体外に導かれている光スイッチにおいて、
長手方向に溝を持ち半円筒状をした光ファイバー支持部材がその端面で前記光ファイバー導出部が開けられた筐体側面に接合されており、
光ファイバーの被覆部分が前記光ファイバー支持部材の前記溝に支えられていることを特徴とする光スイッチ。
【請求項２】  光ファイバーの前記被覆部分が前記光ファイバー支持部材の前記溝に接着剤で固定されている請求項１に記載の光スイッチ。
【請求項３】  光ファイバーの経路を変更する切替手段と、
前記切替手段を駆動する磁気回路と、
前記切替手段と前記磁気回路とを内部に収納する筐体と、
前記筐体に接着剤で接合した蓋部材とを備え、
光ファイバー先端の被覆の除去された部分が前記切替手段から筐体に開けられた光ファイバー導出部を通って筐体外に導かれている光スイッチにおいて、
長手方向に溝を持ち半円筒状をした光ファイバー支持部材がその端面で前記光ファイバー導出部が開けられた筐体側面に接合されていて、
溝を持ち半円筒状をした他の光ファイバー支持部材が前記光ファイバー支持部材とお互いの溝が向き合うように接着剤で接合されており、
光ファイバーの被覆部分が前記光ファイバー支持部材と前記他の光ファイバー支持部材との間の溝に接着剤で固定されて支えられていることを特徴とする光スイッチ。
【請求項４】  前記他の光ファイバー支持部材が前記蓋部材に接合されている請求項３に記載の光スイッチ。
【請求項５】  前記筐体がセラミックス材料で構成されていて、前記光ファイバー支持部材が金属材料で構成されており、前記筐体に前記光ファイバー支持部材がメタライズ接合されている請求項１〜４いずれかに記載の光スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光通信の分野で用いる光スイッチに関係する。特に、小型化に適した構造を有する光スイッチに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
光通信の発達に伴って、光ファイバー通信網はより長い光路と複雑な分岐を持つようになった。このような環境では光通信装置や光伝送装置内において、回線間で光ファイバーの光路（伝送経路）を切り替える用途が増大し、多くの光スイッチが用いられている。光スイッチを切替方式でみると、電気的あるいは光学的に光路の屈折率や位相を変化させて光の進行方向を切り替える方式のもの、機械的に光路を移動させて光の進行方向を切り替える方式のもの等が開発されている。精密な駆動を実現する低損失な光スイッチとしては、後者の機械式光スイッチが有望である。光スイッチを分岐の数でみると、１本の入力光ファイバーを２本の出力光ファイバーで切り替える１×２型光スイッチや、多数の光ファイバーの端面を対向させたｎ×ｍ型光スイッチ等がある（ｎ≧２、ｍ≧２）。また、切り替えの目的は、通常の回線切替の他に、断線した伝送経路を別の断線していない経路に切り替える障害復旧用途や、建物内や地域内の光通信ネットワークの回線を切り替える用途にも用いられている。
【０００３】
従来の光スイッチは、例えば特開昭６３−８５５２２号公報に開示されている。この光スイッチは、光ファイバーを位置決め固定した２個のプラグをつき合わせて配置し、一方のプラグを他方のプラグに対して平行移動させて光路を切り替える光スイッチであり、精密な平行移動のためにガイドピンと、ガイドピンを保持する穴と、ガイドピンを内部でスライドさせる穴とを有する。しかしながら、光スイッチの構造体から外部に向けて、光ファイバーを導出する構成については記載されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
光ファイバーを光スイッチに接続する際には、光ファイバーの先端近傍の被覆を除去して裸線のガラスファイバーを露出させ、このガラスファイバーを切替手段に接続している。しかし、光スイッチの外に長く導出された光ファイバーはその自重のため、かなり撓む。この撓みは光ファイバーの先端、即ち被覆を除去したガラスファイバーにも及ぶ。ガラスファイバーは固定部材等で保持されているが、この撓みの影響を受けて、その端面の向きが対向する光ファイバーの端面に対して傾くことがある。この傾きは光スイッチ損失の原因の一つとなる。そこで、本発明の目的は、光ファイバーを安定して保持できる構造を有する光スイッチを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の光スイッチは、光ファイバーの経路を変更する切替手段と、
切替手段を駆動する磁気回路と、
切替手段と磁気回路とを内部に収納する筐体とを備え、
光ファイバー先端の被覆の除去された部分が切替手段から筐体に開けられた光ファイバー導出部を通って筐体外に導かれているものにおいて、
長手方向に溝を持ち半円筒状をした光ファイバー支持部材がその端面で光ファイバー導出部が開けられた筐体側面に接合されており、
光ファイバーの被覆部分が光ファイバー支持部材の溝に支えられていることを特徴とする。光ファイバーの被覆部分が光ファイバー支持部材の溝に接着剤で固定されていることが好ましい。光ファイバー支持部材を設けることで、光ファイバーの自重によってその端面が傾くことなく、また光ファイバーの被覆を除去した部分が筺体等と接触することなく、光ファイバーを安定して保持することができる。
【０００６】
本発明の光スイッチは、光ファイバーを支持するための光ファイバー支持部材を光スイッチ筐体の外に設けているので光スイッチ筐体を小さくすることができる。例えば、光通信回線網において使用する切替ボックス内に光スイッチを装備する場合、光スイッチ筐体の長さを縮めることができるので、切替ボックス内により多くの光スイッチを装備できる。装備する光スイッチの数が同じであれば、切替ボックス自体を小型化することができる。
【０００７】
本発明で、光ファイバー支持部材は、長手方向に沿って溝が設けられ、溝で光ファイバーを支えている。長手方向とは、光ファイバー支持部材を設けた筺体の側面に対して、ほぼ垂直な向きに相当する。光ファイバー支持部材は、半筒状、半円筒状、半多角柱の面に溝を設けた形状、コ字状やＵ字状やＶ字状やＬ字状等の形状、あるいはこれらの形状の少なくとも１つ以上を組み合わせた形状であることができる。取り付け易さからは、半円筒状であることが望ましい。また、光スイッチの小型化のために、小さく束ねた光ファイバーを光ファイバー支持部材内に通す場合には、光ファイバー支持部材の溝は半円状よりも、平坦な底面を有する溝であることが望ましい。
【０００８】
本発明の光スイッチは、光ファイバーの経路を変更する切替手段と、
切替手段を駆動する磁気回路と、
切替手段と磁気回路とを内部に収納する筐体と、
筐体に接着剤で接合した蓋部材とを備え、
光ファイバー先端の被覆の除去された部分が切替手段から筐体に開けられた光ファイバー導出部を通って筐体外に導かれているものにおいて、
長手方向に溝を持ち半円筒状をした光ファイバー支持部材がその端面で光ファイバー導出部が開けられた筐体側面に接合されていて、
溝を持ち半円筒状をした他の光ファイバー支持部材が前記光ファイバー支持部材とお互いの溝が向き合うように接着剤で接合されており、
光ファイバーの被覆部分が前記光ファイバー支持部材と前記他の光ファイバー支持部材との間の溝に接着剤で固定されて支えられていることができる。前記他の光ファイバー支持部材が蓋部材に接合されていることが好ましい。前記光ファイバー支持部材と前記他の光ファイバー支持部材とは、筒状の部材を縦に２分割したものとする。この分割した筒状部材の一方が光ファイバー支持部材として筺体に設けられていて、分割した筒状部材の他方を光ファイバー支持部材（前記他の光ファイバー支持部材）として蓋部材に設けられている。筺体と蓋部材をつき合わせるときに、これら２個の光ファイバー支持部材同士をつき合わせて、分割する前の元の筒状部材と同様の形状となるようにお互いの面を合わせ、接着剤を介して接合する。この構成により、光ファイバーを確実に固定して、光ファイバーの被覆を剥いだ部分を傷つけることなく保持できる。
【０００９】
光スイッチは、筺体に少なくとも１ヶ所の光ファイバー導出部を有する。この導出部は、切り欠き、凹部、孔、空隙のいずれでもよい。筺体内からみると、光ファイバーは筺体の光ファイバー導出部から光ファイバー支持部材を通して光スイッチの外に導出される。この光ファイバー導出部を２ヶ所有する光スイッチは、各々に光ファイバー支持部材を備える。すなわち、２個の光ファイバー支持部材を組み合わせて筒状部材としたものを２組備える。光ファイバー導出部の近傍に設ける筒状部材として、次のものを用いることができる。例えば、円筒あるいはこれを縦に分割した半円筒、前記円筒の内周あるいは外周を多角形にしたもの、前記半円筒の内周あるいは外周を多角形にしたもの、棒状の部材に溝を形成したものなどが挙げられる。光スイッチへの取り付け易さを考慮すると、円筒あるいは半円筒の形状を使用することが望ましい。
【００１０】
本発明の光スイッチにおいて、光ファイバー支持部材が主として金属材料で構成され、筺体が主としてセラミックス材料で構成され、光ファイバー支持部材と筺体とがメタライズ接合されて一体となっていることが好ましい。光スイッチの小型化や、筺体の変形量の抑制を達成するためには、メタライズ接合で筺体と光ファイバー支持部材とを接合させることが好ましい。この構成をした光スイッチを作製する場合、セラミックス材料で構成した筺体（セラミックス部材）の表面に金属層を設け、この金属層に金属材料の光ファイバー支持部材（金属部材）を接合する。以下、金属層を介してセラミックス部材と金属部材とを接合することを、メタライズ接合あるいはメタライジングと呼称する。なお、金属層と金属部材を接合することに着目して、ロウ付けと呼称することもあるが、この明細書では、メタライズ接合とロウ付けの双方を含む用語としてメタライズ接合を用いる。
【００１１】
筺体と光ファイバー支持手段とを共にセラミックス材料で形成するよりも、セラミックスの筺体と金属の光ファイバー支持部材との組合せとすることが好ましい。セラミックス同士を接合する前者のタイプは、セラミックスの光ファイバー支持部材が欠けやすい。予め、セラミックスの筺体を形成する際に突出部を設け、この突出部を光ファイバー支持部材としたとしても、強度が不十分である。それに比して、セラミックスの筐体と金属の光ファイバー支持部材とをメタライズ接合した場合は、十分な強度をもって金属の光ファイバー支持部材がセラミックスの筺体に固定されているため、組立工程中に光ファイバー支持部材が欠損するおそれがない。また、完成した光スイッチを切替ボックス内に取り付ける際に、光ファイバーに曲げる力が働いても、光ファイバー支持部材によって光ファイバーが固定されているため、光ファイバーの位置ずれを防止できる。
【００１２】
本発明の光スイッチは、主として金属材料で構成した筺体（パッケージ）と光ファイバー支持部材とをロウ付け接合したものとすることができる。すなわち、ロウを構成する金属材料を介して光ファイバー支持部材と筺体とをつき合わせて、ロウを加熱して溶着させることで、光ファイバー支持部材と筺体とを結合する。あるいは、融点の低いロウを使用するハンダ付けで接合することもできる。また、セラミックスの筺体と金属の光ファイバー支持部材とを用いる場合には、活性金属法によるセラミックスと金属とを接合する方法、高融点メタライズによりセラミックス基板の表面を金属化して（セラミックス表面に金属を焼き付ける）この金属化したセラミックス筺体と金属の光ファイバー支持部材とを接合する方法等を用いてもよい。なお、筺体に設ける金属層と筺体との間はメタライズ接合とし、金属層と光ファイバー支持部材との間はロウ付けで接合する組合せとすることも可能である。
【００１３】
本発明の光スイッチは、筺体と光ファイバー支持部材との間に接合層を有することができる。接合層の構成として、次の構成のいずれかにすることができる。例えば、セラミックス／メタライズ層／金属部材の接合、セラミックス／メタライズ層／拡散層／金属部材の接合、セラミックス／メタライズ層によって変成したセラミックス層／メタライズ層／金属部材の接合、セラミックス層／金属ペースト層／金属部材の接合、セラミックス層／メタライズ層／ロウ付け層／金属部材の接合などである。さらに、前記の接合層の層間において、互いの組成が混じり合った拡散層あるいは混合層を形成するように、熱処理を施して接合強度を向上させてもよい。筺体と光ファイバー支持部材とを結合させる方法や材料の組合せによって、接合層の構成は異なるが、筺体と光ファイバー支持部材とが強固に結合されていれば、実質的に同様の効果を得ることができる。
【００１４】
メタライズ接合に用いる金属層や金属部材には、金、銀、銅、チタン、ニッケル、鉄、亜鉛の群から選択された少なくとも１つの金属、あるいはそれらの少なくとも１つを含む合金を用いることができる。また、ニッケル鉄コバルトなどの合金や黄銅などの銅合金を用いることもできる。また、前記金属層の材料には添加物を加えてもよい。例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、ニオブ、アルミニウム、バナジウム、タンタル、シリコン等の群から選択された少なくとも１つの材料を加えてもよい。他方、ロウ付けに用いるロウ材には、メタライズ接合と同様の材料のほか、銀ロウなどの一般的なロウ材を用いることができる。
【００１５】
本発明でいうメタライズ接合は、セラミックスの表面に金属層を形成し、この金属層に金属部材を接合することをいう。金属層を形成する方法としては次のものが挙げられる。１つの方法は、金属の溶射である。まず、溶射する金属材料を溶融あるいは半溶融状態に加熱し、細かい粒子として素材（セラミックス）の表面に吹き付け、これを積層して金属の被膜とするものである。溶射する金属材料の加熱にはガス方式や電気方式を用いる。溶射による被覆方法に代えて、メッキや気相メッキなどの化学的成膜方法や、蒸着やスパッタなどの物理的成膜方法、あるいは金属ペーストを塗布した後に熱処理あるいは焼結して成膜する方法などを用いることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明に係る光スイッチを説明する。図１は本発明の一実施形態に係る光スイッチの斜視図である。図２は図１の光スイッチの要部を拡大した断面図である。図３は、図２における筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を説明する断面図である。図４および図５は本発明の他の実施形態であり、光スイッチの筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を説明する断面図である。図６ないし図１０は、本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。図１１は、本発明に係る構成を適用する光スイッチの詳細な構造を説明する斜視図である。図１２は、本発明の光スイッチに光ファイバー支持部材を設ける工程を説明する図である。図１３は、比較例に係る光スイッチの斜視図である。続いて各図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係る光スイッチの斜視図であり、筺体に蓋部材を接合する前の概略を示す分解図でもある。従って、光スイッチとして使用するときは筺体に蓋部材を接着剤を介して接合したものを用いる。この光スイッチは、筺体１と、筺体１の凹部１ａ内に設けた光ファイバーの切替手段と、蓋部材２とを有する。光ファイバーの切替手段は、固定ブロック１１と、可動ブロック１２と、静止ブロック１３とを有し、この切替手段を駆動する磁気回路を備える。同図では、磁気回路の記載は省略したが、詳細は図１１と同様の構成を用いた。筺体１と蓋部材２には、その外面（側面）に光ファイバー支持部材５、５′、６、６′を設けた。筺体１と蓋部材２には、光ファイバーを外部に導出するための出入口（光ファイバー導出部）となる切り欠き７を設けた。この切り欠き７を囲うように、光ファイバー支持部材５、５′、６、６′を金属膜９を介して、筺体あるいは蓋部材の側面にメタライズ接合で固定した。光ファイバー支持部材の詳細構成は図２と図３で説明する。
【００１８】
この光スイッチにおいて、光ファイバー切替手段は少なくとも１本の光ファイバーの終端もしくはその近傍を支持する固定ブロック１１と可動ブロック１２と静止ブロック１３とを備える。これらのブロックの少なくとも１つを動かすための磁界を印加する磁界発生手段、この磁界発生手段に電流を供給する手段を含む磁気回路を備えており、対向する光ファイバーの終端の位置を変えて光路を変更する。磁界発生手段にはコイルや永久磁石などを用いた。これらの記載についても、図１では省略したが、詳細は図１１の構成と同様とした。
【００１９】
図２は、図１の光スイッチをＸＺ軸を含む断面に沿ってみた一部断面図であり、光ファイバー支持部材と光スイッチの関係を示す。筺体１の側面には、金属膜（金属層）９を介して光ファイバー支持部材５を結合させた。この光ファイバー支持部材５が有する溝５ａの中に被覆の付いた光ファイバー（被覆線）１５を設けた。被覆線１５の先端は被覆が除去されて、光ファイバー１４を露出させた。この光ファイバー１４は、静止ブロック１３とその蓋１３ａに固定された先端から延びて、筺体の切り欠き７を通り抜けて、被覆線１５に続く構成で支持した。こうすることで、光ファイバー１４は筺体の切り欠き７との接触を防ぐことができる。静止ブロック１３は、切替手段保持板１６を介して筺体１に固定させた。この構成では、光ファイバー支持部材５によって被覆のついた光ファイバー（被覆線）１５の部分が支えられているため、被覆を剥いだ光ファイバー１４を切り欠き７などと接触することなく支持することができた。なお、被覆は２重になっていて、内側および外側の被覆は共に光ファイバー支持部材５で支持するものとした。
【００２０】
図３は、図２における筺体１と光ファイバー支持部材５との接合箇所を説明する拡大断面図である。筺体１と光ファイバー支持部材５は、金属膜９を介して強固にメタライズ接合させた。この接合は、筺体１の側面に、金属の溶射で金属膜９を形成し、光ファイバー支持部材５をつき合わせて、熱処理して金属膜９と光ファイバー支持部材５とを金属組織的に接合させた構成である。図３中、金属膜９は光ファイバー支持部材より面積を大きくして成膜した。異なる材料の接合による応力を緩和し、筺体１に対する密着力を向上するために、筺体の側面の５０％以上に金属膜９を成膜することが望ましい。より好ましくはこの比率を８０％以上とする。
【００２１】
光ファイバー支持部材には、ＮｉＦｅ合金あるいはＮｉＦｅＣｏ合金などを用いた。この材料に代えてセラミックスとメタライズ接合できる金属なら使用できるが、熱膨張あるいは熱収縮によるクラック（亀裂）の発生を防止するためには、セラミックスと同程度の熱膨張係数を有する金属材料あるいは合金材料を使用することが望ましい。より詳細には、ニッケルを４２ｗｔ％含有するＮｉＦｅ合金で構成した光ファイバー支持部材と、セラミックスの筺体との組合せを用いた。
【００２２】
図４は、本発明の他の実施形態であり、光スイッチの筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を拡大して説明する断面図である。この構成では、筺体１の側面に、金属膜９ａを介して光ファイバー支持部材５を接合した。ただし、前記金属膜９ａと光ファイバー支持部材５との間には、互いの成分が混ざりあった拡散層９ｂを形成した。この構成では拡散層９ｂは明確に観察されたが、光ファイバー支持部材が十分な強度で接合されていれば、拡散層が明瞭に観察されない構成、あるいはわずかに拡散が生じた構成であっても良い。
【００２３】
図５は、本発明の他の実施形態であり、光スイッチの筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を拡大して説明する断面図である。この構成では、筺体１の側面に、金属膜９ａを介して光ファイバー支持部材５を接合した。ただし、前記金属膜９ａの一部は筐体に拡散あるいは埋込させ、埋込層９ｃを形成した。埋込層９ｃが明瞭に観察されず、筺体の組織が若干変化した薄い領域が生成されていてもよい。図４及び図５の構成は、金属層とは異なる層を生成させて筺体と光ファイバー支持部材間の密着力を向上させたものであり、双方の要件を備える構成とすることも可能である。
【００２４】
図６は、本発明の他の実施形態で、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を示す。図１のような光スイッチをｘ軸の向きから見た側面図でもある。この構成では、筺体１は切り欠き７を有し、その切り欠き７の周囲にメタライズ接合に用いる金属膜９を溶着で形成し、この金属膜９の上に直接に光ファイバー支持部材５を接合させた。前記切り欠き７の断面は矩形とし、金属膜９の外周は一部が切り欠きで凹んだ矩形状とし、光ファイバー支持部材５の断面形状は扇形状とした。光ファイバー支持部材５を金属膜９に押しつけて生成した金属膜９ｄは扇形状とした。なお、筺体を金属材料で構成し、ロウ付けで光ファイバー支持部材を筺体に接合する場合には、金属膜９ｄはロウ材で構成した。なお、図６の構成を用いた光スイッチでは、光ファイバー支持部材を筐体のみに設け、蓋部材には光ファイバー支持部材を設けない構成とすることもできる。光ファイバーは光ファイバー支持部材に接着剤で固定させるものとする。
【００２５】
図７は、本発明の他の実施形態であり、図６の構成において、筺体の切り欠き７の形状を半円形に変更した構成を説明するものである。この構成では、切り欠き７の輪郭と光ファイバー支持部材５の内周（溝）を類似の形状としたため、両者の間隔を狭くでき、小型化に寄与できた。このような切り欠きを設けた筺体１と蓋部材２とを、接着剤を介して接合させた様子を図８に示す。筺体１に設けた光ファイバー支持部材５と、蓋部材２に設けた光ファイバー支持部材５′とを、お互いの溝が向き合うように合わせて、その合わせた溝の中に被覆線の光ファイバー１５を保持した。図８の如き光スイッチでは、０．９ｍｍの単線の光ファイバーを入力側の光ファイバー支持部材に２本配置して、出力側の光ファイバー支持部材に４本配置した。光ファイバーと光ファイバー支持部材の隙間には接着剤を充填した。
【００２６】
図９は、本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を示す。同図は、図１のような光スイッチをｘ軸の向きから見た側面図である。この構成では、筺体１は矩形の切り欠き７を有し、その切り欠き７に重なるようにメタライズ接合に用いる金属膜９を溶着で形成し、この金属膜９の上に直接に光ファイバー支持部材５を接合させた。前記切り欠き７の断面は矩形とし、金属膜９の外周は一部が切り欠きで凹んだ矩形状とし、光ファイバー支持部材５の断面形状は扇形状とした。光ファイバー支持部材５を金属膜９に押しつけることで形成した金属膜９ｄは扇形状とした。切り欠き７の幅ｗは光ファイバー支持部材５の溝の幅ｒｗより小さくした。切り欠き７の深さｄは、光ファイバー支持部材５の溝の深さｒｄより大きくしたが、ｄをｒｄより小さくするほうが、金属膜９の有効面積が広くなり、密着力を向上できる。
【００２７】
図１０は、本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠き７と光ファイバー支持部材５ｂの形状を示す側面図である。この構成は、図９の実施形態において光ファイバー支持部材５の断面形状を多角形を半分にしたものに代えた。図１０の光ファイバー支持部材５ｂは、８角形の中空パイプを縦に半分に切断したものを用いた。
【００２８】
図１１に、光ファイバー支持部材の記載を省略した光スイッチの概略を斜視図で示す。この光スイッチは、セラミックスの筺体１内に、ガラスの保持板１６を備え、これを覆うように蓋部材２と筺体１とをエポキシ系接着剤を介して接合し、蓋部材２に設けた注入孔４４から屈折率整合剤を光スイッチ内に充填した後、注入孔４４を封止板４３で密封するものとした。ここで保持板１６はその上に、入力側の光ファイバー１４を支持する固定ブロック１１と、光ファイバー１４の先端部近傍を支持する可動ブロック１２と、出力側の光ファイバー１４の先端を支持する静止ブロック１３とを設けた。固定ブロックと可動ブロックと静止ブロックの各々は単結晶フェライトで構成した。さらにこの保持板１６上には、静止ブロックの後ろ側に接して配置させたＮｉＦｅＣｏの永久磁石３３と、永久磁石に接合させたコ字形状のヨーク３２と、このヨークの両方の先端部の各々に設けた先端ヨーク２８、３６と、可動ブロック１２と静止ブロック１３とヨーク３２と先端ヨーク２８とからなる磁気回路に磁界を印加するＣｕの導電コイル３０と、可動ブロック１２と静止ブロック１３とヨーク３２と先端ヨーク３６とからなる磁気回路に磁界を印加するＣｕの導電コイル３５とを設けた。先端ヨーク３６とヨーク３２は、軟鉄であるＳＳ−４００材で構成した。さらに、筺体１には、直列接続された導電コイル３０及び３５から延びる導電線２６と３７をハンダ２５、３８で接続した電極膜２４と３９と、これら電極膜と導通する電極ピン２２と４０を設けた。図１１では筺体の側面に光ファイバー支持部材を記載することを省略したが、本発明では、図１１と同様の構成の光スイッチに光ファイバー支持部材を設けて使用した。
【００２９】
図１１に限らず、本発明の光スイッチは、対向する光ファイバー先端部とその切替手段を筺体の内部に備え、前記光ファイバー先端部の間に満たされる屈折率整合剤を密封したものとした。屈折率整合剤には、シリコンを含まない炭化水素系の液体、あるいはシリコンオイルを用いた。
【００３０】
本発明の実施例において、筺体とは、容器、パッケージ、ケース、穴あるいは凹みを設けた板材を含む。これらには、光スイッチの駆動部や切替手段や屈折率整合剤等を納めるための空間を設けた。前記空間を備える部材であれば、蓋、板材、ブロック等であってもよく、筺体はこれらを含む用語として用いた。従って、本発明の構成で、筺体と蓋部材の関係を逆にしたとしても、同様の機能を得ることは可能である。筺体は、屈折率整合剤を密封できる材料で形成されたものを用いた。光ファイバー導出部を設けた場合、筺体と光ファイバーの間はエポキシ系接着剤で封止した。
【００３１】
前記筺体や蓋部材はセラミックスあるいはガラス等を主として構成した。例えば、一体成形後に焼結したセラミックスからなる筺体、複数のセラミックスシートを張り合わせた後に焼結して一体化した筺体、またはセラミックスシートと導電性金属膜を張り合わせた後に焼結して一体化した筺体等を用いることができた。
【００３２】
本発明に係る製造方法の一実施例について以下に説明する。
（実施例１）
図１２は、筺体１に光ファイバー支持部材を設ける製造工程の概略である。まず、セラミックスの筺体について、２ヶ所ある側面の各々に溶解したニッケル鉄コバルト合金を吹き付けて（ステップ１）、これを繰り返して積層させて金属層９を形成した後に１４００［℃］で熱処理を行い、金属層９を筺体１と一体化させた（ステップ２）。この金属層にニッケル鉄合金の光ファイバー支持部材５、６を銀ロウでロウ付けした。ロウ付けの温度は、８００［℃］とした（ステップ３）。
【００３３】
次に、筺体１内に光ファイバー１５を取りつけた切替手段等を収納した（ステップ４）。なお、並行してステップ１〜３と同様の工程によって、蓋部材２にも金属膜９に光ファイバー支持部材５′、６′を接合した。この蓋部材２を接着剤を介してステップ１〜４の工程を経た筺体１に接合した（ステップ５）。続けて、光ファイバー１５と光ファイバー支持部材５との間を接着剤で密封した後、蓋部材に設けた注入孔から屈折率整合剤となる炭化水素系の液体を、筺体内部に注入した。最後に前記注入孔を密封して本発明に係る光スイッチを作製した。
【００３４】
このようにして作製したメタライズ接合は、接合強度が高く、筺体に対して光ファイバー支持部材が撓むことがない。従って、筺体に光ファイバー支持部材を嵌合させる構成に比べて、光ファイバーを安定して保持することができた。他の特徴としては放熱性がよいことが挙げられる。面積の広い金属膜９と光ファイバー支持部材とが共にヒートシンクとして機能するため、光スイッチ内で発生した熱を速やかに拡散させて、筺体の温度上昇を抑制できた。
【００３５】
（実施例２）
本発明に係る他の製造方法について説明する。まず、筺体側面の切り欠き周辺、すなわち接合箇所にメタライズ用のペーストを塗布した。これを１４００［℃］で熱処理してペーストを焼結し、筺体と一体化させた（反応焼結法）。この金属層にロウ付けで光ファイバー支持部材を設ける工程以降は、実施例１と同様の方法を用いた。なお、メタライズ用のペーストは、金属を主成分とし、セラミックスを構成する元素の少なくとも一つから選択した副成分と、バインダー樹脂と、溶剤とを均一に混合したものとした。副成分はセラミックスと金属部材間の接合強度を向上させる目的で配合した。この製造方法によっても、十分な接合強度で光ファイバー支持部材を接合した光スイッチを形成することができた。
【００３６】
（実施例３）
メタライズとロウ付けを用いた本発明に係る他の製造方法について説明する。まず、セラミックスの筺体について、２ヶ所ある側面の各々に溶解したニッケル鉄コバルト合金を吹き付けた。この吹き付けを繰り返して積層させて金属層を形成した。続けて、金属層と筺体とが一体となるように熱処理を行った。熱処理の条件は、窒素雰囲気中で１４５０［℃］とし、加熱終了後には自然冷却させた。この金属層とニッケル鉄コバルト合金の光ファイバー支持部材との間にロウ材をはさみこみ、双方を治具に固定した。このロウ材をロウ付けして金属層と金属の光ファイバー支持部材とを結合させた。実施例３について、蓋部材と筺体とを組み立てる工程は実施例１と同様とした。
【００３７】
図１３は、比較例に係る光スイッチの斜視図である。この構成は円筒状の光ファイバー支持筒を筺体に接着剤を介して接合させたものである。筺体１はその中の凹部１ａに固定ブロック１１、可動ブロック１２、静止ブロック１３を備える切替手段と、光ファイバー１４とを備える。光ファイバーを設ける手順は本発明とは異なっている。すなわち、光ファイバー１４を設けた切替手段等を収めた筺体１に、蓋部材２を接着剤を介して接合させた後、筺体と蓋部材の側面に円筒状の光ファイバー支持筒４５を接着剤を介して接合した。この構成でも光ファイバーを支持できる。しかしながら、光ファイバー支持筒を設けるまでの間、光ファイバーの被覆を剥いだ部分が筺体の切り欠きに当たる恐れがある。本発明の構成では、筺体に光ファイバーを有する切替手段を収納した時点から、光ファイバーと筺体や蓋部材との摩擦や接触を回避することができた。また、光ファイバー支持部材を後から接着する方法では、高温プロセスが使えないことから金属接合は困難である。光ファイバー支持筒は、ファイバーの曲げや引っ張りなどの外力が直接作用する部分である。従って、本発明の構成のように特に強度の高い金属接合を適用することが、長期信頼性のさらなる向上を図る上で好ましい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構成を用いることにより、光ファイバーの自重によって光ファイバーの端面が傾斜することがないように光ファイバーを保持した光スイッチを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の１実施形態に係る光スイッチの斜視図である。
【図２】
図１の光スイッチの要部を拡大した断面図である。
【図３】
図２における筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を説明する断面図である。
【図４】
本発明の他の実施形態であり、光スイッチの筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を説明する断面図である。
【図５】
本発明の他の実施形態であり、光スイッチの筺体と光ファイバー支持部材との接合箇所を説明する断面図である。
【図６】
本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。
【図７】
本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。
【図８】
本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。
【図９】
本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。
【図１０】
本発明の他の実施形態であり、筺体に設けた切り欠きと光ファイバー支持部材の形状を説明する側面図である。
【図１１】
本発明に係る構成を適用する光スイッチの詳細な構造を説明する斜視図である。
【図１２】
本発明の光スイッチに光ファイバー支持部材を設ける工程を説明する図である。
【図１３】
比較例の光スイッチの斜視図である。
【符号の説明】
１  筺体
１ａ  筺体中の凹部
２  蓋部材
５、５′、６、６′  光ファイバー支持部材
５ｂ  光ファイバー支持部材
７  切り欠き
９  金属膜
９ａ  金属膜（メタライズ膜）
９ｂ  拡散層
９ｃ  埋込層
９ｄ  金属膜
１１  固定ブロック
１２  可動ブロック
１３  静止ブロック
１３ａ  静止ブロックのファイバー固定蓋
１４  光ファイバー
１５  被覆線の光ファイバー
１６  （切替手段）保持板
２２  ４０  電極ピン
２４  ３９  電極膜
２５  ３８  ハンダ
２６  ３７  導電線
２８  ３６  先端ヨーク
３０  ３５  導電コイル
３２  ヨーク
３３  永久磁石
４３  封止板
４４  注入孔
４５  光ファイバー支持筒
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2001021818.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2001021818.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2001021818.tif 000003
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2001021818.tif 000004
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2001021818.tif 000005
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2001021818.tif 000006